CN117934392A - 一种钢卷上卷过程中检测高度对中的方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢卷上卷过程中检测高度对中的方法、设备及介质，该方法中包括：实时采集开卷机工作区域的图像；实时获取冷轧机组中的上卷小车高度调整完成信号，并对获取到该信号时采集的图像进行图像分割，得到分割出来的钢卷内圈图像；对分割出来的图像进行圆形检测，并基于预设的钢卷内圈的半径或直径大小范围，对圆形检测结果进行过滤，得到钢卷内圈对应的圆；基于钢卷内圈对应的圆获取钢卷中心点坐标；基于钢卷中心点坐标和开卷机芯轴的中心点坐标，计算两个中心点之间的距离，并判断距离是否大于预设的距离阈值，如果是，判定高度未对中，发出提示；否则，判定高度对中。本发明提高了冷轧生产机组的智能化程度。
Description
技术领域
本发明涉及工业生产领域，尤其涉及一种钢卷上卷过程中检测高度对中的方法、设备及介质。
背景技术
在冷轧连续生产机组中，上卷小车从鞍座位托举钢卷，将钢卷运送到开卷机附近的鞍座位置进行高度调整，当钢卷高度中心位与开卷机芯轴的中心位一致时才可以将钢卷运输到开卷机上进行开卷。
目前，自动高度对中系统多采用光电开关检测钢卷外圈的位置信息来计算钢卷中心位置，但在实际生产过程中，钢卷内圈和外圈存在松卷或其他异常状态，这个时候光电开关检测的方法会受到影响，从而影响钢卷输送到开卷机上，严重情况下可能导致翻卷或损坏设备，甚至危及操作人员安全。
在人工对中模式中，操作人员通过眼睛观察钢卷内圈中心与开卷机芯轴中心是否一致，此种方式不仅效率低，而且准确度无法保证。
目前也有采用图像神经网络算法识别钢卷从而计算钢卷内圈中心坐标的方法，但该种方法的效果严重依赖现场采集的样本数据，且钢卷内圈异常状态存在多样性，所以此种方法的鲁棒性不强。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种钢卷上卷过程中检测高度对中的方法、设备及介质。
具体方案如下：
一种钢卷上卷过程中检测高度对中的方法，包括以下步骤：
S1：实时采集开卷机工作区域的图像，且设置图像拍摄装置的镜头轴向与开卷机芯轴的轴向平行，并基于图像获取开卷机芯轴的中心点坐标；
S2：实时获取冷轧机组中的上卷小车高度调整完成信号，并对获取到该信号时采集的图像进行图像分割，得到分割出来的钢卷内圈图像；
S3：对分割出来的图像进行圆形检测，并基于预设的钢卷内圈的半径或直径大小范围，对圆形检测结果进行过滤，得到钢卷内圈对应的圆；
S4：基于钢卷内圈对应的圆获取钢卷中心点坐标；
S5：基于钢卷中心点坐标和开卷机芯轴的中心点坐标，计算两个中心点之间的距离，并判断距离是否大于预设的距离阈值，如果是，判定高度未对中，发出提示；否则，判定高度对中。
进一步的，图像拍摄装置采用台面阵相机。
进一步的，图像拍摄装置的镜头轴线与开卷机芯轴的轴线处于同一条直线上。
进一步的，上卷小车高度调整完成信号通过与冷轧连续生产机组PLC以以太网协议进行实时通讯来获取。
进一步的，在进行图像分割时，设定两个位于钢卷内圈区域上的提示点来为图像分割模型提供检测范围。
一种钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
本发明采用如上技术方案，相较现有技术具有安装方案简单、无需依赖现场样本、识别精度高、鲁棒性强、后期维护成本低等优点，本发明提高了冷轧生产机组的智能化程度。
附图说明
图1所示为本发明实施例一方法的流程图。
图2为该实施例中拍摄到的原始图像。
图3为该实施例中经过处理后图像。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
本发明实施例提供了一种钢卷上卷过程中检测高度对中的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
S1：实时采集开卷机工作区域的图像，且设置图像拍摄装置的镜头轴向与开卷机芯轴的轴向平行，并基于图像获取开卷机芯轴的中心点坐标。
本实施例中图像拍摄装置采用台面阵相机，其安装于开卷机正对面。图像拍摄装置拍摄的图像中应包含开卷机芯轴的端面，最好使其位于图像的中心，即使得图像拍摄装置的镜头轴线与开卷机芯轴的轴线处于同一条直线上，这样当钢卷上卷后，拍摄的图像中才能更好的包括所需的钢卷内圈部分。
由于图像拍摄装置和开卷机的位置均固定，因此开卷机芯轴的中心点在图像中的位置也应固定，因此仅需人工对一副图像中的中心点进行标注，即可获取开卷机芯轴的中心点坐标。
S2：实时获取冷轧机组中的上卷小车高度调整完成信号，并对获取到该信号时采集的图像进行图像分割，得到分割出来的钢卷内圈图像。
本实施例中上卷小车高度调整完成信号通过与冷轧连续生产机组PLC(可编程逻辑控制器)以以太网协议进行实时通讯来获取。
本实施例中获取到该信号时采集的图像如图2所示，图像分割出来的钢卷内圈图像如图3所示。本实施例中为了更好的完成钢卷内圈图像的分割，设定两个提示点来为图像分割模型提供检测范围，提示点的选取范围要求设定在钢卷内圈区域上，如图3中的外围的两个点即为提示点。将提示点坐标与图像数据输送到图像分割模型中，得到分割出来的钢卷内圈图像数据。
S3：对分割出来的图像进行圆形检测，并基于预设的钢卷内圈的半径或直径大小范围，对圆形检测结果进行过滤，得到钢卷内圈对应的圆。
圆形检测可以采用常用的圆形检测算法，检测得到的圆可能包括多个，此时基于预设的钢卷内圈的半径或直径大小范围，可以筛选得到钢卷内圈对应的圆。
S4：基于钢卷内圈对应的圆获取钢卷中心点坐标。
钢卷中心点坐标即为钢卷内圈对应的圆的中心坐标。
S5：基于钢卷中心点坐标和开卷机芯轴的中心点坐标，计算两个中心点之间的距离，并判断距离是否大于预设的距离阈值，如果是，判定高度未对中，发出提示，以使操作人员进行处理；否则，判定高度对中，执行后续操作。
距离阈值应根据需要的对中精度进行设定，在此不做限制。
本发明实施例相较现有技术具有安装方案简单、无需依赖现场样本、识别精度高、鲁棒性强、后期维护成本低等优点，本实施例提高了冷轧生产机组的智能化程度。
实施例二：
本发明还提供一种钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。
进一步地，作为一个可执行方案，所述钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备的组成结构仅仅是钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备的示例，并不构成对钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。
进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。
所述钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种钢卷上卷过程中检测高度对中的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：实时采集开卷机工作区域的图像，且设置图像拍摄装置的镜头轴向与开卷机芯轴的轴向平行，并基于图像获取开卷机芯轴的中心点坐标；
S2：实时获取冷轧机组中的上卷小车高度调整完成信号，并对获取到该信号时采集的图像进行图像分割，得到分割出来的钢卷内圈图像；
S3：对分割出来的图像进行圆形检测，并基于预设的钢卷内圈的半径或直径大小范围，对圆形检测结果进行过滤，得到钢卷内圈对应的圆；
S4：基于钢卷内圈对应的圆获取钢卷中心点坐标；
S5：基于钢卷中心点坐标和开卷机芯轴的中心点坐标，计算两个中心点之间的距离，并判断距离是否大于预设的距离阈值，如果是，判定高度未对中，发出提示；否则，判定高度对中。
2.根据权利要求1所述的钢卷上卷过程中检测高度对中的方法，其特征在于：图像拍摄装置采用台面阵相机。
3.根据权利要求1所述的钢卷上卷过程中检测高度对中的方法，其特征在于：图像拍摄装置的镜头轴线与开卷机芯轴的轴线处于同一条直线上。
4.根据权利要求1所述的钢卷上卷过程中检测高度对中的方法，其特征在于：上卷小车高度调整完成信号通过与冷轧连续生产机组PLC以以太网协议进行实时通讯来获取。
5.根据权利要求1所述的钢卷上卷过程中检测高度对中的方法，其特征在于：在进行图像分割时，设定两个位于钢卷内圈区域上的提示点来为图像分割模型提供检测范围。
6.一种钢卷上卷过程中检测高度对中的终端设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～5中任一所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～5中任一所述方法的步骤。
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